物理
高校生
解決済み

浮力がなぜρV(g+a)になるかわかりません

浮力 力のつりあい

回答

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一つの考え方としては、加速度aで上昇しているエレベーターにおいては重力が増加しているように感じられる、と捉えることができます。つまり、エレベーター内の質量mの物体には常に重力mgと慣性力maが働きますから、合わせて
mg+ma=m(g+a)
の力が常に働いていることになります。そこで、このエレベーター内では重力加速度が
g → g+a
と変化したと解釈して議論することができます(見かけの重力とか言ったりしますね)。この考えで行けば、Qに働く浮力は
ρ•V•(g+a)
となります

あるいは、浮力で理解するのが難しかったら水圧で理解してもいいでしょう
Qの底面積をS, 高さをh, 上面の水中からの深さをdとおけば、Qにかかる浮力は(ケ)より
{p₀+ρ(d+h)(g+a)}S-{p₀+ρd(g+a)}S
=ρSh(g+a)
=ρV(g+a)

ゲスト

大変わかりやすく説明ありがとうございます!
おかげで理解できました!本当にありがとうございます!

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